Los primeros continentes ayudaron a aumentar los niveles de oxígeno en la Tierra primitiva
Durante los primeros 2 mil millones de años de la historia de la Tierra, prácticamente no había oxígeno libre en la atmósfera del planeta. EL tiempo entre 2.400 millones y 400 millones de años representa un capítulo importante en el desarrollo de la vida en la Tierra. Formaciones de hierro en bandas– esteras microbianas fosilizadas hechas de sílice y óxidos de hierro – que datan de este período muestran cómo los niveles de oxígeno aumentaron rápidamente y eventualmente alcanzaron las concentraciones actuales.
Hasta ahora, los científicos han argumentado que los niveles de oxígeno aumentaron como resultado de la fotosíntesis de los primeros microorganismos fotosintéticos en la Tierra, donde el oxígeno se producía como subproducto y se liberaba a la atmósfera.
Pero un equipo de investigación de la Universidad de Leeds dice que esta teoría no explica completamente el aumento observado en los niveles de oxígeno. El oxígeno no se ha acumulado gradualmente en la atmósfera de la Tierra, sino que presenta picos repentinos llamados eventos de oxidación.
Los investigadores también argumentan que cuando los microorganismos murieron, habrían sido consumidos por otras formas de vida, un proceso que toma oxígeno de la atmósfera. Como resultado, el oxígeno atmosférico debería permanecer estable a niveles bajos, pero no es así.
Para permitir que los niveles de oxígeno atmosférico aumenten, los científicos dicen que el proceso de descomposición debe haberse ralentizado o detenido. Esto sucedió a través de lo que se llama la preservación del carbono mineral-orgánico, donde los minerales del océano, especialmente las partículas de hierro, se unen a los organismos muertos e inhiben su descomposición y deterioro.
«Los científicos saben desde hace muchos años que las partículas minerales pueden unirse a las algas y las plantas muertas, haciéndolas menos susceptibles al ataque de los microbios y protegiéndolas del proceso de descomposición, pero la cuestión de si las partículas minerales ayudaron a impulsar el aumento del oxígeno atmosférico nunca se ha planteado. probado», dijo Caroline Peacock, profesora de biogeoquímica en la Escuela de la Tierra y el Medio Ambiente en Leeds, quien dirigió la investigación.
Los investigadores se propusieron probar su teoría contra eventos geológicos conocidos cuando los niveles de partículas minerales probablemente hayan sido más altos, por ejemplo, cuando se formaron los continentes, lo que resultó en una mayor masa de tierra desde la cual los minerales, incluidas las partículas de hierro, habrían sido arrastrados o lavados en el océanos
Las primeras masas de tierra en la Tierra se formaron hace 3 mil millones de años, cuando fragmentos de la corteza continental primitiva se unieron para formar los primeros continentes. Durante los siguientes 500 millones de años, la actividad volcánica agregó tierra y placas tectónicas, empujando fragmentos continentales más pequeños para formar el primer supercontinente.
Y, de hecho, el gran evento de oxidación -un primer gran aumento en los niveles de oxígeno hace unos 2.500 millones de años- coincide con el montaje de la primer supercontinente llamado Ur.
Según el nuevo modelo, hace unos 3-2.500 millones de años, la meteorización y la erosión arrastraron sedimentos y minerales disueltos desde el interior de Ur hacia los océanos.
«El aumento de partículas minerales en los océanos habría reducido la velocidad a la que se descomponían las algas. Esto tuvo un gran impacto en los niveles de oxígeno, permitiéndoles aumentar», dice el autor principal, el Dr. Mingyu Zhao, anteriormente en Leeds pero ahora en el Instituto Chino Academia de Ciencias de Pekín.
Los picos más pequeños de oxígeno atmosférico son el resultado del ensamblaje de supercontinentes posteriores como Colombiaentonces Rodiniay más recientemente pangeaque se formó hace unos 335 millones de años.
El aumento del oxígeno atmosférico ha tenido importantes ramificaciones para el desarrollo de la vida en la Tierra. El oxígeno alimenta un metabolismo más eficiente, basado en la «combustión» de nutrientes dentro de las células, lo que permite que evolucionen organismos cada vez más complejos, como eucariotas, microorganismos con estructura celular, animales y plantas capaces de sobrevivir en tierra firme y, finalmente, vida inteligente.
El estudio también ofrece información sobre las condiciones necesarias para el desarrollo de vida compleja en otros planetas.
«La existencia de agua en un planeta es solo una parte de la historia. Debe haber tierra seca para proporcionar una fuente de partículas minerales que eventualmente terminarán en los océanos», concluye Peacock.
El estudio «Oxigenación de la Tierra ayudada por la preservación del carbono mineral-orgánicofue publicado en la revista geociencia de la naturaleza. Material proporcionado por el Universidad de Leeds.
